单片机课程（设计）
（设计目）题：空调机温度控制系统
学院：明德学院
专业：机械设计制造及其自动化
班级：机电12151
学号：
学生姓名：
指导教师：
2015年6月
贵州大学单片机课程（设计）
诚信责任书
本人郑重声明：本人所呈交的课程设计，是在指导老师的指导下独立进行研究所完成。在文本设计中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
课程（设计）作者签名：
日期：
空调机温度控制系统
摘要
新世纪里，人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。我设计了这一个基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室内温度要求要高。对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。一般都要维持在22~26°C。
目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。温度不能很好的控制在一定的范围内，夏天室内温度过高，冬天温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。以前温度控制主要利用机械通风设备进行室内、外空气的交换来达到降低室内温度，实现室内温度适宜人们生活。以前通风设备的开启和关停，均是由人手动控制的，即由人们定时查看室内外的温度、湿度情况，按要求开关通风设备，这样人们的劳动强度大，可靠性差，而且消耗人们体力，劳累成本过高。为此，需要有一种符合机械温控要求的低成本的控制器，在温差和湿度超过用户设定值范围时，启动制冷通风设备，否则自动关闭制冷通风设备。鉴于目前大多数制冷设备现在状况，我设计了一款基于MCS51单片机空调温度控制系统。
关键词：电子、单片机、空调、温度、电路
目录
诚信责任书 (Ⅱ)
摘要 (Ⅲ)
1 绪论 (1)
1.1 空调........................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2单片机与空调控制系统 (2)
1.3 空调的研究现状和发展趋势 (3)
1.4 课题提出的背景和意义 (3)
1.5 国内外现状 (4)
2 结构设计与方案选择 (5)
2.1 基于51单片机的空调温度控制系统结 (5)
2.2 方案选择 (6)
2.2.1温度传感部分的选择 (6)
2.2.2A/D转换方案设计 (7)
2.2.3数字显示 (8)
2.2.4降温驱动控制电路的选择 (9)
3 硬件设计 (10)
3.1 温度采集电路 (10)
3.2 A/D转换电路 (11)
3.3 显示电路 (13)
3.4 驱动电路 (14)
4 软件设计 (16)
4.1 空调温度控制系统主程序.................................................................. 错误!未定义书签。
4.2 A/A转换子程序 (20)
4.3 延时子程序 (21)
结束语 (23)
致谢 (24)
参考文献 (25)
附录 (26)
1 绪论
随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。作为体重测量仪器，电子体重秤以其测量的准确性和高速性开始逐渐取代传统的仪表体重秤，成为测量体重领域的主流产品。
1.1空调
一、空调
“空调”即房间空气调节器，是一种用于给房间（或封闭空间、区域）提供处理空气的机组。它的功能是对该房间（或封闭空间、区域）内空气的温度、适度、洁净度和空气流速等参数进行调节，以满足人体舒适或工艺过程的要求。
二、空调的工作原理
空调器的制冷系统由蒸发器、压缩机、冷凝器和毛细管四个主要部分组成。按照制冷循环工作的顺序，依然用管道接成一个整体。系统工作时，蒸发器内的制冷剂吸收室内空气的热量而蒸发成为压力和温度均较低的蒸汽，被压缩机吸入并压缩后，制冷剂的压力和温度均升高，然后排入冷凝器。制冷剂蒸气在冷凝器内通过放热给室外空气而冷凝成为压力较高的液体。制冷剂液体通过毛细空的气流，压力和温度均降低，再进入蒸发器蒸发，如此周而复始地循环，从而达到降低室内温度的目的。
三、空调的功能
1、降温
在空调器设计与制造中，一般允许将温度控制在16~32℃之间。若温度设定过低，一方面增加不必要的电力消耗，一方面造成室内温度偏大时，人们进入房间不能很快适应温度变化，容易患感冒。
2、除湿
空调器在制冷过程中伴有除湿作用。人们感觉舒适的环境相对湿度应在40~60%左右，当相对温度过大如在90%以上，即使温度在舒适范围内，人的感觉仍然不佳。
3、升温
热泵型与电热型空调器都有升温功能。升温能力随室外环境温度下降逐步变小，若温度在-5℃时几乎不能满足供热要求。
4、净化空气
空气中含有一定量有害气体如NH3、SO2等，以及各种汗臭、体臭和浴厕臭等臭气。空调净化方法有：换新风、过滤、利用活性炭或光触煤吸附和吸收等。
A、换新风:利用风机系统将室内潮湿空气往室外排，使室内形成一定程度负压，新鲜空气从四周门缝、窗缝进入室内，改善室内空气质量。
1.2单片机与空调控制系统
空调控制系统要控制的是空气温度，是通过压缩机的运行、停止控制的，实际上单片机直接控制的是压缩机的工作状态。该系统要实现以下功能。
(1)根据环境温度控制压缩机：控制参数是温度，控制参数是压缩机电路通、断的状态。
(2)设置希望的环境温度值：由人手动控制
(3)显示设定的温度值
室内温度自动调节控制系统课程设计
室内温度自动调节控制系统 摘要 在人们日常生产及生活过程中，经常要用到温度的检测和控制。随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，室内温度自动检测控制方面的研究有了很大进展。同时现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏越来越快。本次课程设计是基于STC89C52单片机基础板所做的温度检测调节系统，不仅对于学习单片机技术等专业知识有实际意义，而且还可以增强动手能力。 这次设计的系统，硬件电路主要包括单片机最小系统电路，温度采集电路，显示电路，语音播报电路，按键电路，继电器电路等。软件程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序，显示温度刷新子程序，语音播报程序等。我们利用DS18B20温度传感器采集温度通过STC89C5单片机系统在应用板上利用LCD1602液晶显示屏显示实时测得的温度，通过程序进行语音播报；当温度超过设定的上限时，继电器闭合，并驱动动机工作，以实现降温。 经过调试，结果显示LCD屏准确显示了室温，并能进行语音播报。当温度超过设定上限时，继电器闭合，风扇工作，开始降温；实现了系统设计要求的功能。 关键词：室内温度，自动控制，STC89C52单片机，语音播报。
目录 0 前言 0 1总体方案设计 (1) 1.1设计方案论证 (1) 1.2 主控制器 (2) 1.3 LCD液晶显示 (2) 1.4 温度传感器 (2) 2硬件电路设计 (5) 2.1.主控制器 (5) 2.1.1 电源部分 (6) 2.1.2 串口电路 (6) 2.1.3晶振电路 (7) 2.1.4复位电路 (8) 2.2 显示电路 (8) (8) 2.3 数据采集电路 (8) 2.4语音电路 (9)
《微机原理及接口技术》 课程设计说明书 课题：家用空调温度控制器的控制程序设计专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：王亚林 2015年1月8 日
目录 第1章、设计任务与目标................................................................................ 错误!未定义书签。 设计课题：................................................................................................ 错误!未定义书签。 设计目的：................................................................................................ 错误!未定义书签。 设计任务：................................................................................................ 错误!未定义书签。 基本设计要求：............................................................................................................. 错误!未定义书签。 第2章、总体设计规划与方案论证 (6) 设计环节及进程安排 (6) 方案论证 (5) 第3章、总体软件设计说明及总流程图 (10) 总体软件设计说明 (10) 总流程图 (11) 第4章、系统资源分配说明 (13) 系统资源分配 (13) 系统内部单元分配表 (13) 硬件资源分配 (15) 数据定义说明 (16) 部分数据定义说明 (16) 第5章、局部程序设计说明 (17) 总初始化以及自检 主流程 按键音模块 (17) .2 单按键消抖模块 (17) PB按键功能模块 (18) 基本界面拆字模块 (19) 4*4矩阵键盘模块 (19) 模式显示模块 (20) 显示更新模块 (21) 室内温度AD转换模块 (21) 4*4矩阵键盘扫描子程序 (21) 整点报时模块 (23) 空调进程判断及显示模块 (23) 三分钟压缩机保护模块 (23) 风向摆动模块 (24) 驱动控制模块 (24) 定时开关机模块 (25) 第6章、系统功能与用户操作使用说明 (26)
目录 第一章过程控制课程设计任务书 (2) 一、设计题目 (2) 二、工艺流程描述 (2) 三、主要参数 (2) 四、设计内容及要求 (3) 第二章空调温度控制系统的数学建模 (4) 一、恒温室的微分方程 (4) 二、热水加热器的微分方程 (6) 三、敏感元件及变送器微分方程 (7) 四、敏感元件及变送器微分特性 (8) 五、执行器特性 (8) 第三章空调温度控制系统设计 (9) 一、工艺流程描述 (9) 二、控制方案确定 (10) 三、恒温室串级控制系统工作过程 (13) 四、元器件选择 (13) 第四章单回路系统的MATLAB仿真 (17) 第五章设计小结 (19)
第一章过程控制课程设计任务书 一、设计题目：空调温度控制系统的建模与仿真 二、工艺过程描述 设计背景为一个集中式空调系统的冬季温度控制环节，简化系统图如附图所示。
系统由空调房间、送风道、送风机、加热设备及调节阀门等组成。为了节约能量，利用一部分室内循环风与室外新风混合，二者的比例由空调工艺决定，并假定在整个冬季保持不变。用两个蒸汽盘管加热器1SR、2SR对混合后的空气进行加热，加热后的空气通过送风机送入空调房间内。本设计中假设送风量保持不变。 设计主要任务是根据所选定的控制方案，建立起控制系统的数学模型，然后用MATLAB对控制系统进行仿真，通过对仿真结果的分析、比较，总结不同的控制方式和不同的调节规律对室温控制的影响。 三、主要参数 （1）恒温室： 不考虑纯滞后时： 容量系数C1=1（千卡/ O C） 送风量G = 20（㎏/小时） 空气比热c1= 0.24（千卡/㎏·O C） 围护结构热阻r= 0.14（小时·O C/千卡） （2）热水加热器ⅠSR、ⅡSR： 作为单容对象处理，不考虑容量滞后。 时间常数T4=2.5 （分） 放大倍数K4=15 （O C·小时/㎏） （3）电动调节阀： 比例系数K3= 1.35 （4）温度测量环节：
基于PLC的中央空调温度控制系统的设计 目前中央空调已经广泛应用于各类建筑，在传统的设计中，中央空调根据最大负荷外加一定裕量设计，无论季节、气候等怎样变化，中央空调都始终在工频状态下全速运行。实际冷负荷根本远远达不到最大负荷，这样就造成了极大的能源浪费。本设计采用西门子S7-200 PLC作为主控制器，基于传统的PID算法，通过西门子MM430变频器控制水泵转速，采用了亚控Kingview进行组态。 标签：中央空调；变频器；PLC；PID 一、引言 目前中央空调已经被广泛地应用于各类建筑中，起着维持建筑物内温湿度恒定的作用。在传统的设计中，中央空调系统的容量的选择一般是依据建筑物的最大制冷、制热负荷或新风交换量的需求，而且保留了充足余量。但是实际上在一年的绝大部分时间中，实际冷负荷根本远远达不到最大负荷，这样就造成了极大的能源浪费。因此，对中央空调进行节能改造的重要性不言而喻。合理地控制中央空调的能耗，就可以减少不必要的能源浪费、节能减排，有利于构建节约型、环保型社会。 二、中央空调系统的节能改造方案 基本控制系统包括四个部分，简单地说，控制系统分为两个部分：控制器、广义对象。其中广义对象包括三部分：测量变送器、执行器、被控对象。为了实现控制系统的稳定，保证控制质量，需要依据工艺要求来为控制器选择合适的控制规律并且运用某种整定方法来对控制器参数进行整定，从而找寻到最佳的控制器参数。本论文所要讨论的是中央空调温度控制系统的设计，采用的算法为传统的PID算法。本系统为温差闭环控制系统。闭环控制的实质是利用负反馈的作用来减小误差。 三、硬件设计 （一）温度传感器选型 传感器是将生产过程工艺参数转换为电参数的装置，当温度超过150℃后，铜在空气中容易被氧化而失去线性特性，因此铜电阻不适宜在腐蚀性环境和高温环境下应用。而且由于铜的电阻率较小，这样铜电阻的机械强度就会变得很低。镍电阻虽然比较灵敏，但是它的热稳定性较差。在本设计中，综合比较铂电阻、铜电阻、镍电阻的特性以及分析中央空调温度控制系统的特点后，选择了Pt100温度传感器。 （二）PLC及扩展模块选型
现在很多小伙伴家里在装修的时候，都安装了中央空调，随之配套的还有中央空调的温控器，很多小伙伴还不知道温控器怎么操作，下面就一起来看看温控器的操作说明吧。 中央空调温控器分爲电子式和机器式两种，按显示不同分爲液晶显示和调理式。中央空调温控器是经过顺序编辑，用顺序来控制并向执行器收回各种信号，从而到达控制空调风机盘管以及电动二通阀的目的。 机器式 机器盘管温控器使用于商业、工业及民用修建物。可对采暖、冷气的中央空调末端风机盘管、水阀停止控制。使所控场所环境温度恒定爲设定温度范围内。温度设定拔盘指针应设定爲所需恒定温度地位。拔动开关功用辨别爲:电源开关(开ON—关OFF);运转形式开关(暖气HEAT—冷气COOL)，FAN风速开关(低速L—中速M—高速H)。可控制设备：三档风机盘管风速，三线电动阀，二线电动阀，也可接电磁阀、开关型风阀或三线型风阀。外型尺寸。
操作办法 1、开关机：把拨动开关拨动到ON地位，温控器开机；把开关拨动到OFF 地位，温控器关机。 2、打工形式设定：把拨动开关拨动到COOL地位，温控器设定爲制冷形式；把拨动开关拨动到HEAF地位，温控器设定爲制热形式。 3、温度设定：机器式温控器，采用旋钮式设定温度，把红点对着面板标明的温度数据即可。 4、风速设定：把开关拨动到LOW地位；温控器设定爲高档风速；把开关拨动到WED地位，温控器设定爲中档风速；把开关拨动到High地位，温控器设定爲高档风速。 快益修以家电、家居生活为主营业务方向，提供小家电、热水器、空调、燃气灶、油烟机、冰箱、洗衣机、电视、开锁换锁、管道疏通、化粪池清理、家具维修、房屋维修、水电维修、家电拆装等保养维修服务。
空调自动化控制原理说明 自动化系统是智能建筑的一个重要组成部分。楼宇自动化系统的功能就是对大厦内的各种机电设施，包括中央空调、给排水、变配电、照明、电梯、消防、安全防范等进行全面的计算机监控管理。其中,中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%以上，是楼宇自动化系统节能的重点[1]。由于中央空调系统十分庞大，反应速度较慢、滞后现象较为严重，现阶段中央空调监控系统几乎都采用传统的控制技术，对于工况及环境变化的适应性差，控制惯性较大，节能效果不理想。传统控制技术存在的问题主要是难以解决各种不确定性因素对空调系统温湿度影响及控制品质不够理想。而智能控制特别适用于对那些具有复杂性、不完全性、模糊性、不确定性、不存在已知算法和变动性大的系统的控制。“绿色建筑”主要强调的是:环保、节能、资源和材料的有效利用，特别是对空气的温度、湿度、通风以及洁净度的要求，因此，空调系统的应用越来越广泛。空调控制系统涉及面广，而要实现的任务比较复杂，需要有冷、热源的支持。空调机组内有大功率的风机，但它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下，只有采用先进的控制策略对空调系统进行控制，才能达到节约能源和降低运行费用的目的。以下将从控制策略角度对与监控系统相关的问题作简要讨论。 2 空调系统的基本结构及工作原理 空调系统结构组成一般包括以下几部分[2] [3]:
(1) 新风部分 空调系统在运行过程中必须采集部分室外的新鲜空气(即新风)，这部分新风必须满足室内工作人员所需要的最小新鲜空气量，因此空调系统的新风取入量决定于空调系统的服务用途和卫生要求。新风的导入口一般设在周围不受污染影响的地方。这些新风的导入口和空调系统的新风管道以及新风的滤尘装置(新风空气过滤器)、新风预热器(又称为空调系统的一次加热器)共同组成了空调系统的新风系统。 (2) 空气的净化部分 空调系统根据其用途不同，对空气的净化处理方式也不同。因此，在空调净化系统中有设置一级初效空气过滤器的简单净化系统，也有设置一级初效空气过滤器和一级中效空气过滤器的一般净化系统，另外还有设置一级初效空气过滤器，一级中效空气过滤器和一级高效空气过滤器的三级过滤装置的高净化系统。 (3) 空气的热、湿处理部分 对空气进行加热、加湿和降温、去湿，将有关的处理过程组合在一起，称为空调系统的热、湿处理部分。在对空气进行热、湿处理过程中，采用表面式空气换热器(在表面式换热器内通过热水或水蒸气的称为表面式空气加热器，简称为空气的汽水加热器)。设置在系统的新风入口，一次回风之前的空气加热器称为空气的一次加热器;设置在降温去湿之后的空气加热器，称为空气的二次加热器;设置
空调系统的自动控制要求 1、本大楼通风空调自动控制系统并入大厦楼宇自动控制系统，通风空调控制终端设在地下一层BA控制室内及弱电控制室内。 2、冷热源 （1）风冷热泵机组、冷水泵连锁装置：根据系统冷负荷变化，自动或手动控制风冷热泵机组运转台数。开机程序：冷热水泵——→风冷热泵机组蝶阀——→风冷热泵机组，关机程序相反。空调自动控制系统根据供回水总管的温度、流量信号，计算系统的实际空调负荷，并控制机组及其配用的空调水泵的运行台数和运行组合。空调自动控制系统累计每台冷水机组、空调水泵的运行时间，并控制机组和空调水泵均衡运行。 （2）空调水系统采用一次泵定流量（末端变流量）系统。在空调水系统的供回水总管间安装电动旁通调节阀，根据供回水总管间的压力信号来改变旁通水量，以适应系统水流量的变化。运行过程中当电动旁通阀达到最大开启度时，空调自动控制系统调整冷水机组及其配用泵的运行组合，同时电动旁通阀复位至关闭状态。电动旁通阀由专业公司来选择。 （3）净化空调热水系统二次侧采用水泵变速调节的变流量系统。根据换热器二次侧供水温度控制一次侧流量，根据流量变化控制水泵运行台数，在空调水系统的供回水总管间安装压差控制器,根据系统的压差来控制水泵的频率或转速。 3、风机盘管/吊柜（回风工况）控制： 控制系统主要由风机盘管用两位调节的室内温度控制器、三速调节器及装在回水管上的两位电动二通阀组成，系统运行时，室内温
度控制器把温度传感器所检测的室内温度与温度控制器设定温度相比较，并根据比较结果输出相应的电压信号，以控制二通电动阀的动作，通过改变水流量，使室内温度保持在所需要的范围。可用三速开关调节室内循环风量及调节室内温度。 4、新风柜控制： 控制系统由冷暖型比例加积分控制器、装设在送风口的温度传感器及装设在回水管上的比例积分电动二通阀组成。系统运行时，温度控制器把温度传感器所检测的温度与温度控制器设定温度相比较，并根据比较结果输出相应的电压信号，以控制比例积分调节阀的动作，通过改变水流量，使送风温度保持在所需要的范围。空调机组以回风温度作为控制信号；新风机组以送风温度作为控制信号。 5、座地式风柜控制： 控制系统由冷暖型比例加积分控制器、装设在回风口的温度传感器及装设在回水管上的比例积分电动二通阀组成。系统运行时，温度控制器把温度传感器所检测的温度与温度控制器设定温度相比较，并根据比较结果输出相应的电压信号，以控制比例积分调节阀的动作，通过改变水流量，使回风温度保持在所需要的范围。空调机组以回风温度作为控制信号；新风机组以送风温度作为控制信号。 6、所有新风机的进风过滤段均设灰尘量报警探头。当灰尘量过大时报警，提醒对过滤设施进行清洁，满足卫生要求。 7、直流变频多联机系统采用区域控制，系统设集中控制器，控制器设在该区域的办公室内，由专人负责统一控制管理。集中控制器可实现整个区域统一开关，或个别房间的开、关，可实现冬、夏模式转换控制。每个房间只设三速（风速）开关和温度调节功能。自控设备由
单片机课程（设计） （设计目）题：空调机温度控制系统 学院：明德学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机电12151 学号： 学生姓名： 指导教师：
2015年6月 贵州大学单片机课程（设计） 诚信责任书 本人郑重声明：本人所呈交的课程设计，是在指导老师的指导下独立进行研究所完成。在文本设计中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。 特此声明。 课程（设计）作者签名： 日期：
空调机温度控制系统 摘要 新世纪里，人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。我设计了这一个基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室内温度要求要高。对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。一般都要维持在22~26°C。 目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。温度不能很好的控制在一定的范围内，夏天室内温度过高，冬天温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。以前温度控制主要利用机械通风设备进行室内、外空气的交换来达到降低室内温度，实现室内温度适宜人们生活。以前通风设备的开启和关停，均是由人手动控制的，即由人们定时查看室内外的温度、湿度情况，按要求开关通风设备，这样人们的劳动强度大，可靠性差，而且消耗人们体力，劳累成本过高。为此，需要有一种符合机械温控要求的低成本的控制器，在温差和湿度超过用户设定值范围时，启动制冷通风设备，否则自动关闭制冷通风设备。鉴于目前大多数制冷设备现在状况，我设计了一款基于MCS51单片机空调温度控制系统。
过程控制课程设计报告 ——中央空调温度控制系统 一、课程设计目的 1、熟悉并掌握组态王软件的基本使用； 2、通过组态王软件的使用，进一步掌握了解过程控制理论基础知识； 3、培养自主查找资料、收索信息的能力； 4、培养实践动手能力与合作精神。 二、选题背景 随着计算机技术、信息技术、控制理论的快速发展，人们对生活质量和工作环境的要求也不断增长，智能建筑应运而生。中央空调是智能建筑的重要组成部分，中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%~70％，因此中央空调系统的监控是楼宇自动化系统研究的重点。在民航业中，中央空调系统是航站楼内最为重要的系统之一，其系统的性能直接影响到旅客的感受。 三、设计任务 由于中央空调系统非常复杂，本设计选取温度作为主要被控对象，使用组态王设计温度监控画面，能实现被控环境的温度设定并实时监控温度的变化趋势，控制器采用PID控制算法，可以在监控界面上对PID参数进行整定，实现稳态误差小于5%。 四、详细设计 1、监控界面说明 监控界面主要由三部分组成：系统组成部分、PID调节部分和显示部分，如图1所示。 系统组成部分位于画面左上侧，由被控环境、温度传感器、A/D模块、控制器、D/A模块、变频器、风机和管道组成。温度传感器检测被控环境的温度，经过A/D模块传送至控制器，与温度设定值比较，输出控制值，经D/A模块传送至变频器，控制风机的转速。值0-10对应管道流速，0为不流动，10为最快，运行时点击“系统运行”按钮，管道出现流动效果。 PID调节部分位于画面右侧，包括PID控件、环境温度设定显示按钮和PID参数输入按钮。利用系统PID控件内置的PID实现温度的控制，点击相应的按钮可输入值。 显示部分位于画面左下侧和右上侧，包括实时温度曲线、历史温度曲线、报警窗口和实时报表。实时温度曲线显示温度的调节变化过程。
开题报告 电气工程与自动化 基于组态软件环境下的中央空调控制系统设计 一、选题的背景与意义 随着计算机技术、信息技术、控制理论的快速发展并向建筑行业的渗透与融合，人们对生活质量和工作环境的要求也不断增长，智能建筑应运而生。中央空调是智能建筑的重要组成部分，中央空调的能耗占整个建筑能耗的50%～70％，因此中央空调系统的监控是楼宇自动化系统研究的重点。中央空调自动控制的实现可大大减轻劳动强度，提高能源利用率，较少能源的浪费，是建筑智能化的标志。近年来，中央空调自动控制系统的设计和研究已经成为节能的重点和热点。但是，国内现有的中央空调控制系统大部分为开环控制系统，自动化程度不高，不能根据温湿度的变化实施精确控制，难以真正实现节能的目的。而另外一部分虽然能够达到较高的自动控制水平，但是系统设计较为复杂，系统成本较高。如果有一种基于组态软件的中央空调自动控制系统，该系统利用组态软件进行系统设计，不仅能够实现精确的自动控制，而且构造简单，建设成本低廉，具有较好的应用前景。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 基本内容： 1、查找文献数据，了解中央空调的结构、组成，以及控制的方案； 2、在组态环境下建立水系统及风机系统的模型； 3、提出相应的控制方案；采用系统集成技术各控制系统之间的信息综合、资源共享，在一个计算机平台上进行集中控制和统一管理； 4、对本设计进行总结。 拟解决的主要问题： 能够大大减轻劳动强度，提高能源利用率，较少能源的浪费，实现精确的自动控制，构造简单，建设成本低廉，具有较好的应用前景。 三、研究的方法与技术路线： 1 系统概况 1. 1 控制系统的功能与要求 中央空调整个系统包括冷冻机、冷冻水控制系统、冷却水控制系统、热水控制系统、补水控制系统、新风机控制系统等。中央空调的自动监控系统可以从以下几个方面进行考虑：
房间温度自动控制系统 自动控制系统由传感器、控制器、执行调节机构组成，它们之间的关 调节对象与被调参数 调节对象在暖通空调中指室内热湿环境、空气品质、洁净度或者冷热源的制冷量和供热量等。被调参数是指表征调节对象特征的可以被测量的量或者物理特性，在暖通空调中的被调参数指房间热湿环境的温度和湿度、冷水机组的冷冻水供水温度、汽/水加热器或者水/水加热器的供水温度、流体流量、室内空气品质的二氧化碳浓度、水箱或者水槽水位等。扰量是指导致调节对象的被调参数发生变化的干扰因素，例如房间内人员、灯光的增减、室外气象参数的变化都是房间热湿环境的扰量，它们引起被调参数的变化。 传感器 传感器又称敏感元件、变送器，它测量被调参数的大小并输出信号。输出信号可以是被调参数的模拟量，如电压、电流、压力等。 控制器 控制器又称调节器，它接收传感器的信号与给定值（按要求设定的被
调参数值）进行比较，并按设定的控制模式对执行调节机构发出调节信号。任一时刻被调参数的实测值与给定值之差称为偏差，控制器对偏差按一定的模式进行计算而给出调节量。 执行调节机构 执行调节机构接受来自控制器的调节信号，对被调介质的流量或能量进行调节。执行调节机构由执行机构和调节机构组成。前者将控制器的调节信号转换成角位移或线位移，再驱动调节机构实施对被调介质的调节。 下面以一次回风加新风的定风量房间温度自动控制系统为例说明自动控制系统的组成及作用。 一次回风加新风的定风量房间自动控制系统同样由传感器、控制器和执行调节机构组成。 传感器包括： （1）温湿度传感器：采集室内回风的温湿度测量值； 温度传感器湿度传感器 （2）压差传感器：可以直接测出压差，并输出连续信号，可用于测量风量；
基于单片机的空调温度控制器设计设计
接口技术课程设计报告基于单片机的空调温度控制器设计 摘要 设计了基于AT89C52的高精度家用空调温度控制系统，系统硬件主要由电源电路、温度采集电路（DS18B20）、键盘、显示电路、输出控制电路及其他辅助电路组成；软件采用8051C语言编程；该系统可以完成温度的显示、温度的设定、空调的控制等多项功能。 关键词：单片机；DS18B20；温度检测；显示
目录 1 设计目的及要求 (1) 1.1 设计目的和意义 (1) 1.2 设计任务与要求 (1) 2 硬件电路设计 (2) 2.1 总体方案设计 (2) 2.2 功能模块电路设计 (3) 2.2.1 单片机的选型 (3) 2.2.2 振荡电路设计 (5) 2.2.3 复位电路设计 (5) 2.2.4 键盘接口电路设计 (6) 2.2.5 温度测量电路设计 (6) 2.2.6 系统显示电路设计 (7) 2.2.7 输出控制电路设计 (8) 2.3 总电路设计 (8) 2.4 系统所用元器件 (9) 3 软件系统设计 (10) 3.1 软件系统总体方案设计 (10) 3.2 软件流程图设计 (10) 4 系统调试 (12) 5 总结 (13)
5.1 本系统存在的问题及改进措施 (13) 参考文献 (14) 附录1：系统的源程序清单 (15) 附录2：系统的PCB图 (39)
1 设计目的及要求 1.1 设计目的和意义 21世纪的人们生活质量不断提高，同时也对高科技电子产业提出了更高的要求，为了使人们生活更人性化、智能化。我设计了这一基于单片机的空调温度控制系统，人们只有生活在一定的温度环境内才能长期感觉舒服，才能保证不中暑不受冻，所以对室内温度要求要高。对于不同地区空调要求不同，有的需要升温，有的需要降温。一般都要维持在21~26°C。 目前，虽然我国大量生产空调制冷产品，但由于我国人口众多，需求量过盛，在我国的北方地区，还有好多家庭还没有安装有效地室内温控系统。温度不能很好的控制在一定的范围内，夏天室内温度过高，冬天温度过低，这些均对人们正常生活带来不利的影响，温度、湿度均达不到人们的要求。以前温度控制主要利用机械通风设备进行室内、外空气的交换来达到降低室内温度，实现室内温度适宜人们生活。以前通风设备的开启和关停，均是由人手动控制的，即由人们定时查看室内外的温度、湿度情况，按要求开关通风设备，这样人们的劳动强度大，可靠性差，而且消耗人们体力，劳累成本过高。为此，需要有一种符合机械温控要求的低成本的控制器，在温差和湿度超过用户设定值范围时，启动制冷通风设备，否则自动关闭制冷通风设备。鉴于目前大多数制冷设备现在状况，我设计了一款基于MCS51单片机的空调温度控制系统。 1.2 设计任务与要求 系统要求利用单片机设计一空调温度控制器，能够实时检测并显示室温，能够利用键盘设定温度，并且和室温进行比较，当室温低于设定温度时，系统能够驱动加热系统工作，当室温高于设定温度时，系统能够驱动制冷系统工作，当两者温度相等时，不做动作。
室内温度自动调节控制系统 摘要 在人们日常生产及生活过程中，经常要用到温度的检测和控制。随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，室内温度自动检测控制方面的研究有了很大进展。同时现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏越来越快。本次课程设计是基于STC89C52单片机基础板所做的温度检测调节系统，不仅对于学习单片机技术等专业知识有实际意义，而且还可以增强动手能力。 这次设计的系统，硬件电路主要包括单片机最小系统电路，温度采集电路，显示电路，语音播报电路，按键电路，继电器电路等。软件程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序，显示温度刷新子程序，语音播报程序等。我们利用DS18B20温度传感器采集温度通过STC89C5单片机系统在应用板上利用LCD1602液晶显示屏显示实时测得的温度，通过程序进行语音播报；当温度超过设定的上限时，继电器闭合，并驱动动机工作，以实现降温。 经过调试，结果显示LCD屏准确显示了室温，并能进行语音播报。当温度超过设定上限时，继电器闭合，风扇工作，开始降温；实现了系统设计要求的功能。 关键词：室内温度，自动控制，STC89C52单片机，语音播报。
目录 0 前言 (1) 1总体方案设计 (2) 1.1设计方案论证 (3) 1.2 主控制器 (3) 1.3 LCD液晶显示 (3) 1.4 温度传感器 (3) 2硬件电路设计 (6) 2.1.主控制器 (6) 2.1.1 电源部分 (7) 2.1.2 串口电路 (7) 2.1.3晶振电路 (8) 2.1.4复位电路 (9) 2.2 显示电路 (9) 2.3 数据采集电路 (9) 2.4语音电路 (10) 2.5按键电路 (11) 3 软件设计 (11) 3.1 主程序设计..................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 温度转换程序 (13) 3.3 温度显示程序 (13) 4 调试分析 (14) 4.1 硬件调试 (14) 4.1.1硬件调试方法 (14) 4.1.2 电源调试 (14) 4.1.3 语音模块调试 (14) 4.2 软件调试 (14) 5 结论 (17) 参考文献 (18) 附录1 电路原理图 (19) 附录2 .PCB图 (20) 附录3主程序 (21)
1总体方案设计 随着人们生活水平的提高，人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越高，分体式空调已不能满足人们的要求，户式中央空调得到了迅猛的发展。就室内居住环境而言，恒温环境并非是卫生和舒适的。因为除了温度外，还有湿度、空气流速、空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。而传统的中央空调靠设置机械温控开关来实现房间的恒温控制。这种控制方法，一方面操作不方便；另一方面温度波动范围大，不但影响人的舒适感，而且会造成一定的能量损耗。采用单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统，可以根据室内的环境因素，调节风机的转速，为人们创造一个舒适的室内环境，同时又节省电。 随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影响着人们的工作和学习。而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心，实现空调机温度控制系统的设计。 1.1方案一 选用AT89C51单片机为中央处理器，通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集，将采集到的温度信号传输给单片机，由单片机控制显示器，并比较采集温度与设定温度是否一致，然后驱动空调机的加热或降温系统对空气进行处理，从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。在整个设计中，涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调，控制各个电路正常工作的至关重要的作用。其方框图如下: 图1-1 方案一设计图框 该图控制简单，思路清晰，各单元模块的相互衔接较简单，同时成本低廉，用的各种器件都是常用器件，更具有使用性。 1.2方案二
唐山学院 毕业设计 设计题目：基于PLC的变频中央空调温度控制系统设计 系别：智能与信息工程学院 班级： 姓名： 指导教师：田丽欣 2016年6月 1 日
基于PLC的变频中央空调温度控制系统 设计 摘要 为了保证环境温度和湿度的舒适，大多酒店、大型商场、工厂车间、写字楼甚至学校等都装有中央空调系统，方便管理以及节约能源。但传统的中央空调能源利用率还是相对较低，普遍存在30%左右的无效能耗。传统的中央空调能源消耗大，而效率相对低下，无论负荷的大小，电机已及系统都是在全负荷的状态下工作的，当用户不需要这么大的负荷时，就造成了资源的浪费。 中央空调系统由空调主机，冷却水泵、冷却塔，冷冻水泵、风机、盘管系统等组成。冷冻水是流过空调主机后，经过空调主机制冷降温，通过冷冻泵输送到各个房间中，然后通过盘管系统，和室内的空气进行热交换，最后再流回空调主机，形成循环。而冷却水系统则主要是给空调主机降温，在冷却泵的作用下，冷却水流经空调主机，把空调主机的热量带走，再在冷却塔处经由却塔风机进行散热，最后再流回空调主机，形成循环。冷冻水、冻却水作为热量的载体，不断地把室内的热量带到室外。 本论文所研究的中央空调系统可在PLC的控制下，利用PT-100温度变送器采集室内温度，通过EM235模拟量输入输出模块将采集到的温度度数转化为模拟量，进行PID计算，转化后输送给变频器，变频器再带动电机做出相应的加减速转动，使室内温度发生变化，从而形成闭环控制，实现最优控制，低能源高效率，保证居住、工作环境的温度和湿度的同时，最大空间的节约能源，提高能源利用率。 关键词：中央空调温度控制PLC EM235 变频器PID控制
中央空调温控器说明 与普通分体式空调相比较，家用中央空调有着无可比拟的优势。其中，360度舒适送风、每个房间独立控制更省电最受消费者关注，中央空调温控器就是为此而研制的一种末端控制产品，它可以根据人们的需要分时段的设置开关机或房间温度，实现最大范围的节能效果。与传统遥控器式温控器不同，中央空调温控器主要分为电子式和机械式两种。 中央空调温控器-液晶温控器 液晶温控器由电子逻辑电路对其测量温度与设定温度进行比较，控制中央空调末端的风机、水阀等，应用于宾馆、写字楼、商场、工业、医疗特别是别墅等民用建筑，使所控环境温度恒定为设定温度范围内，此款温控器配有遥控器，可实现远距离控制。 液晶温控器特点： 1、四种工作模式：制冷/风扇/制热/自动 2、室内风机可调整：高速/中速/低速/自动 3、通过跳线设定：单冷/冷暖二管/冷暖四管等模式 4、二线电动阀或者小型风阀皆可控制 5、LCD显示系统工作状态：一目了然 6、LED指示二通阀运行状态和上电状态 7、设置温度以1℃递增/减：精度更高 8、实时时钟显示，星期定时开关机 9、房间温度校正功能 中央空调温控器分类-机械式温控器 机械式温控器应用于商业、工业及民用建筑物，可对采暖、冷气的中央空调末端盘管风机、水阀进行控制。使所控场所环境温度恒定为设定温度范围内，温度设定拔盘指针应设定为所需恒定温度位置。拔动开关功能分别为：电源开关(开ON—关OFF)；运行模式开关(暖气HEAT—冷气COOL)，FAN风速开关(低速L
—中速M—高速H)。可控制设备：三档风机盘管风速，三线电动阀，二线电动阀，也可接电磁阀、开关型风阀或三线型风阀。 机械式温控器技术规范 1、额定电压：230V AC±10% 50/60Hz 2、负载电流：＜3A 阻性负载 3、温度偏差：在25℃时≤1℃ 4、环境温度：-25℃～55℃相对湿度＜85%(23℃) 5、外形尺寸：130X85X40(长X宽X厚 作为现代家庭调节室内温度的重要武器，中央空调温控器直接参与室内温度控制，与人体舒适度密切相关；从目前的市场情况来看，中央空调液晶温控器由于智能化控制、安装美观等特点更受消费者欢迎。除了合理的选择外，中央空调温控器体现在安装中的重要性也不言而言，服务商必须根据用户的使用习惯和温控器使用特点来进行系统设计，确保后期控温准确、舒适高效。 本文由舒适100网编辑部整理发布
2015届本科毕业设计 室内湿度自动控制系统的研究 姓名：孙东东 系别：物理与电气信息学院 专业：电气工程及其自动化 学号：110314110 指导教师：赵永红 2015年5月3日
目录 摘要与关键词………………………………………………………………………………………II 0 引言 (1) 1 系统方案的设计 (1) 1.1 系统总体设计 (1) 1.2系统的设计原理 (1) 2 湿度信号的采集 (2) 2.1 湿度测量的名词术语 (2) 2.2湿度检测元件 (3) 3 信号分析与处理电路的设计 (3) 3.1相对湿度检测电路的原理及结构图 (3) 3.2湿度调节模块的设计 (4) 3.2.1湿度的调节原理 (4) 3.2.2湿度调节硬件结构图 (4) 3.3A/D转换器的特点 (5) 3.4 AT89C51单片机 (6) 3.5 LED简介 (8) 3.6 按键模块的设计 (9) 4 系统软件设计 (10) 5 结语 (10) 参考文献 (11) 致谢 (11)
室内湿度自动控制系统的研究 摘要 系统采用了精密的检测电路（包刮精密对称方波发生器、对数放大及半波整流、温度补偿及温度自动校正及滤波电路等几部分电路组成），能够自动、准确检测环境空气的相对湿度,并将检测数据通过A/D转换后，送到处理器（AT89C51）中，然后通过软件的编程，将当前环境的相对湿度值转换为十进制数字后，再通过数码管来显示；而且，通过软件编程，再加上相应的控制电路（光电耦合及继电器等部分电路组成），设计出可以自动的调节当前环境的相对湿度：当室内空气湿度过高时，控制系统自动启动抽风机，减少室内空气中的水蒸气，以达到降低空气湿度的目的；当室内空气湿度过低时，控制系统自动启动蒸汽机，增加空气的水蒸气，以达到增加湿度的目的，使空气湿度保持在理想的状态；键盘设置及调整湿度的初始值。 关键词 湿度控制；传感器；单片机；自动控制 Research of indoor humidity automatic control system Abstract This system has adopted the accurate measuring circuit (is it blow accurate symmetrical square wave generator , logarithm enlarge and halfwave rectifier , temperature compensation , temperature correct and strain wave circuit odd parts of circuit not to make up automatically to wrap up), can measure the relative humidity of the surrounding air automatically and accurately , and after measuring the data and changing through A/D, send it in the processor (AT89C51 ), Then through the programming of the software, after changing the value of relative humidity of the environment at present into the decimal digit, and then in charge of the number to show; And, through software programming, in addition, corresponding control circuit (such some circuit as photoelectric coupling and relay ,etc. make up ), design the relative humidity of the present environment of regulation that can be automatic: When the indoor air humidity is too high, the control system starts the exhauster automatically, reduce the vapor in the indoor air, in order to achieve the goal of reducing air humidity; When the indoor air humidity is too low, the control system starts the steam engine automatically, increase the vapor of the air , in order to achieve the goal of increasing humidity , makes the air humidity keep at ideal state; The initial value of the humidity that the keyboard is set up and adjusted. Keywords humidity control；sensor； single chip ；automation control
沈阳工程学院 课程设计 设计题目：空调控制器的设计 中文摘要 在自动控制领域中，温度检测与控制占有很重要地位。温度测控系统在工农业生产、科学研究和在人们的生活领域，也得到了广泛应用。因此，温度传感器的应用数量居各种传感器之首。目前，温度传感器正从模拟式向数字集成式方向飞速发展。 本文概述了温度控器的发展及基本原理，介绍了温度传感器的原理及特性。描述了系统研制的理论基础，温度采集等部分的电路设计，并对测温系统的一些主要参数进行了讨论。同时在介绍温度控制系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。针对测温系统温度采集、接收、处理、显示部分的总体设计方案进行了论证，进一步介绍了单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。 空调温度控制系统的设计原理以达到更优的系统性能为目的，由单片机完成数据的采集，处理，显示。 关键词 DS18B20 单片机温度控制 LED显示
目录 中文摘要.................................................................................................................................... I 目录................................................................................................................................................ II 1 设计任务描述.. (1) 1.1设计题目：空调控制器的设计 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.2.1设计目的 (1) 1.2.2基本要求 (1) 2 设计思路 (2) 2.1系统总体结构的设计 (2) 2.2环节设计、部件选择及参数计算 (2) 2.3各部分部件选择 (2) 2.4总体功能解析 (3) 3 设计方框图 (4) 4 各部分电路设计及参数计算 (5) 4.1电源电路设计 (5) 4.2单片机电路 (5) 4.3键盘和显示电路 (6) 4.4温度传感器的选择 (7) 4.4外围部件的选择 (8) 5 工作过程分析 (9) 6 元器件清单 (10) 7 主要元器件介绍 (11) 7.1热电偶传感器 (11) 7.2 8255扩展芯片 (11) 7.3 C8051F020系列单片机 (12) 8、各部分软件介绍 (14) 8.1主程序 (14) 8.2 键盘及显示程序 (14) 小结 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20) 附录1 空调控制器程序 (21) 附录2 原理图 (29) 附录3 PCB板 (30)